工程热力学与传热学与复习总结

一、基本要求

严格遵守考试纪律，绝不做任何有作弊嫌疑的动作。

二、考试需要携带的物品

相关身份证件、笔、计算器

三、复习要点

（一）基本概念（红色粗体部分是热力学与传热学最基本的概念，要求掌握其定义、物理意义、表达式、单位）

第一章基本概念

工质：热能与机械能之间转换的媒介物质。

热源：热容量很大、并且在吸收或放出有限热量时自身温度及其他的热力学参数无明显变化的物体。

热力系统:人为选取的研究对象（空间或工质）。

外界（环境）：系统以外的所有物质。

闭口系统：与外界无物质交换的系统。

开口系统：与外界有物质交换的系统。

绝热系统：与外界无热量交换的系统。

孤立系统：与外界既无热量交换又无物质交换的系统。

平衡状态：在不受外界影响（重力场作用除外）的条件下，工质或系统的状态参数不随时间而变化的状态。

热力状态：工质在某一瞬间所呈现的宏观物理状况。

状态参数：压力、温度、比体积、热力学能、焓、熵等。

基本状态参数：压力、温度、比体积

压力（Pa ，mmH 2O ，mmHg ，atm, at 换算）：

1 bar = 105 Pa 1 MPa = 106 Pa

1 atm = 760 mmHg = 1.013105 Pa 1 mmHg =133.3 Pa 1 at=735.6 mmHg = 9.80665104 Pa

1 psi=0.006895MPa

温度：处于同一热平衡状态的各个热力系，必定有某一宏观特征彼此相同，用于描述此宏观特征的物理量。（标志冷热程度的物理量） 比体积：单位质量的工质所占有的体积。 密度：单位体积工质的质量。ρν=1。

状态公理：对组元一定的闭口系，独立状态参数个数 N =n +1 状态方程式：Ϝ(p ，ν，T)=0。

独立参数数目N =不平衡势差数=能量转换方式的数目

=各种功的方式+热量= n +1

准平衡过程：系统所经历的每一个状态都无限接近平衡态的过程。 可逆过程：系统经历某一过程后，如果再沿着原路径逆行而回到初始状态，外界也随之恢复到原来的状态，而不留下任何变化。 不可逆过程：无耗散效应的准平衡过程。 功：

膨胀功： b v p p p =-e b

p p p =+()t

w pv w =∆+

热量：热力系统与外界之间依靠温差传递的能量。 比熵：d s =

δq T

熵：熵体现了可逆过程，传热的大小与方向 定熵过程：可逆绝热过程。 第二章 热力学第一定律 储存能；储存于热力系统的能量

热力学能；单位质量工质的热力学能，u ，单位J kg ⁄或kJ

kg ⁄。 稳定流动：工质的流动状况不随时间而改变。（状态，质量流量） 焓：h = u + pv [ kJ/kg ]

H = U + pV [ kJ ]

对流动工质，比焓代表能量(比热力学能+流动功) 对静止工质，比焓虽具有能量的单位但不代表能量。 比焓：h = u + pv

流动功：在数值上等于工质的压力与比体积的乘积。pv 技术功：

第三章 理想气体的性质和热力过程 理想气体：凡遵循克拉贝龙方程式的气体。 状态方程式：

气体常数： 1kg :g

pv R T

=kg :

g m pV mR T =1mol :m pV RT =mol :n pV nRT

=

摩尔气体常数：R =

p 0V 0T 0

=8.314J/(mol ∗K)

热容：物体温度升高1K(或

所需要的热量

比热容()：单位物量的物质升高1K 或1oC 所需的热量 过程方程式： 多变指数：

第四章 热力学第二定律

自发过程：不需要任何外界作用而自动进行的过程。自然界自发过程都具有方向性。

热力循环：工质经过一系列的状态变化，

重新回复到初始状态的全部

v d d u c T

=p d d h c T

=

const

pv n =

过程称为热力循环。

正向循环：顺时针方向、对外作功、吸热。 逆向循环：逆时针方向、对内作功、放热。 动力循环：正向循环 循环热效率：ηt =W net Q 1

=1−

Q 2Q 1

制冷系数：ε=

Q 2W net =Q 2(

Q 1−Q 2)

供热系数：ε′=

Q 1W net

=Q 1(

Q 1−Q 2)

全部由可逆循环组成的循环是可逆循环，部分过程或全部过程是不可逆的，则是不可逆循环。

克劳修斯积分等式：工质经历任意可逆循环后，沿整个循环积分等于零

克劳修斯不等式：工质经历任意不可逆循环后，沿整个循环积分小于零

熵流

熵产：熵产是过程不可逆性大小的度量。

'2

1

12

Q Q

Q

T T T δ=

-⎰

r

Q

T δ=⎰

f Q dS T δ=

闭口系统熵方程

第五章 水蒸气与湿空气 饱和状态:汽化与凝结的动态平衡 饱和液体: 饱和蒸气 饱和温度 未饱和水 饱和水 湿（饱和）蒸汽 干度

干（饱和）蒸气

汽化潜热：整个气化过程中吸收的热量，r ，单位J

kg ⁄。 过热蒸气

饱和水线（下界线） 干饱和蒸汽线（上界线） 临界点 未饱和湿空气 饱和湿空气

露点（温度）：湿空气中水蒸气的分压为p v 所对应的饱和温度。T d

g

f dS dS dS +=f

g S S S ∆=∆+

∆